Simularea vârtejului unui uragan într-o sticlă de 2 litri este un experiment direct și simplu la domiciliu sau în clasă. Cu puțină bandă, niște conducte din plastic dur și alte materiale ieftine, puteți construi o știință distractivă și reutilizabilă proiect care ilustrează legile naturale din spatele vârtejurilor, fenomenele fizice care caracterizează uraganele și tornade.
Formarea unui vortex într-o sticlă rezultă atunci când forțele centripete și centrifuge sunt aplicate unui sistem cu densități variabile, în acest caz diferența de densitate dintre aer și apă. În natură vortexurile se formează atunci când un sistem de vreme umedă se ciocnește cu aerul uscat. În ambele sisteme diferența de densitate alimentează formarea vortexului.
Umpleți una dintre sticle cu 750 ml de apă rece. Apa trebuie să umple aproximativ trei sferturi din sticlă; mai multă apă va face mai dificilă crearea vortexului, în timp ce mai puțină apă îi va scurta durata.
Întoarceți a doua sticlă cu capul în jos și așezați-o deasupra sticlei umplute. Folosind un adeziv puternic, atașați cele două deschideri ale sticlei împreună pentru a crea un sigiliu etanș. Permiteți lipirea să se fixeze.
Creați vortexul răsturnând sticlele și rotind sticla superioară (umplută cu apă) într-o direcție rapidă în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic. Această acțiune creează forță centripetă, îndreptată spre centrul sticlei, care împinge apa și aerul spre exterior. Deoarece aerul este mai puțin dens decât apa, aerul este presat în mijloc, provocând formarea vortexului. Forța centrifugă, denumită uneori forța inerțială în mecanica newtoniană, face ca aerul din centru să împingă împotriva apei din exterior. Cu cât este mai departe în vârtej, cu atât devine mai mare această forță, motiv pentru care apa curge mai repede în partea de jos a sticlei decât în partea de sus.
Este important să rețineți că ambele sticle conțin substanță: sticla de pe partea inferioară este umplută cu aer, care în mod firesc dorește să deplaseze apa mai densă din partea de sus. Dacă nu învârtiți sticla superioară, apa și aerul concurează ambele pentru a se deplasa reciproc (formând bule). Rotirea sticlei superioare creează o cale mai bună pentru fluxul de aer, rezultând formarea de vortex și scurgerea mai rapidă a apei.